ES2271213T3 - Panel de construccion que tiene al menos dos dominios del panel de diferentes resistencias a la compresion promedio. - Google Patents
Panel de construccion que tiene al menos dos dominios del panel de diferentes resistencias a la compresion promedio. Download PDFInfo
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Abstract
Un panel de construcción que comprende al menos dos dominios de panel, en el que cada dominio tiene una resistencia a la compresión esencialmente homogénea y una resistencia a la compresión promedio; en el que dicho panel: (a) tiene al menos dos dominios de panel que tienen diferentes resistencias a la compresión promedio; (b) está esencialmente libre de una combinación de hebras de espuma hueca y sólida; (c) tiene un espesor de panel esencialmente uniforme; (d) tiene al menos un dominio de panel ajustable que se extiende de una superficie principal a una superficie opuesta y que, cuando se comprime, reduce al menos una dimensión del panel permitiendo así al panel estar completamente insertado dentro de una cavidad definida por paredes de la cavidad; (e) tiene un corte, penetrando a una profundidad menor que el espesor del panel, que atraviesa la superficie principal o la superficie opuesta a la superficie principal y facilita el doblado del panel en una configuración no plana para la inserción en dicha cavidad; y (f) tiene una recuperación de compresión que, cuando el panel se ha insertado en dicha cavidad, suministra suficiente presión contra las paredes de la cavidad para retener por fricción al panel de construcción dentro de la cavidad, siendo dicha presión de 100 Newtons-por-metro- cuadrado o más y 200.000 Newtons-por-metro-cuadrado o menor; y
Description
Panel de construcción que tiene al menos dos
dominios del panel de diferentes resistencias a la compresión
promedio.
La presente invención se refiere a un panel de
construcción que tiene al menos dos dominios de panel de diferentes
resistencias a la compresión promedio. El panel es útil para
rellenar cavidades que tienen dimensiones no uniformes, que tienen
obstáculos dispuestos en las mismas, o ambas.
Las estructuras de construcción contienen
típicamente un marco que define una pluralidad de cavidades con el
marco actuando como las paredes de la cavidad. Por ejemplo, las
construcciones tienen a menudo un marco de madera o metal
comprendido por travesaños y viguetas espaciadas una cierta
distancia. Los travesaños y viguetas actúan como paredes de la
cavidad. Una distancia entre dos travesaños o viguetas define el
espacio de la cavidad y un volumen entre dos travesaños o dos
viguetas define una cavidad. A menudo es deseoso insertar dentro de
una cavidad un material, tal como un aislante térmico. Sin embargo,
las cavidades resultan en una variedad de tamaños y formas y pueden
tener obstáculos, tal como un conducto eléctrico o cañerías,
dispuestas en ellas. Colocar fuertemente paneles en las cavidades
de dimensiones variables y que contienen una variedad de
obstáculos, requiere o bien fabricar un panel específico para cada
diferente cavidad o el uso de un panel que es suficientemente
flexible para ajustarse a diferentes tamaños, formas y obstáculos de
la cavidad.
Materiales comunes para rellenar cavidades
incluyen materiales fibrosos y espuma polimérica. Los materiales
fibrosos, tales como fibra de vidrio y fibra de celulosa, necesitan
típicamente un especial cuidado durante la instalación, ya que la
inhalación y manejo de fibras es a menudo irritante. El colchón
fibroso también es especialmente flexible, permitiendo el colchón
combarse, aflojarse o inclinarse cuando se abarca una amplia
cavidad tal como entre vigas. La espuma polimérica rígida, tal como
poliestireno (PS) y la espuma rígida de poliuretano, es atractiva
como aislante térmico en las cavidades, pero rinde menos que
óptimamente en el ajuste a diversos tamaños, formas y obstáculos de
la cavidad. La espuma polimérica rígida necesita cortarse
típicamente para ajustarse a una cavidad específica. La espuma
polimérica flexible, tal como espuma flexible de poliuretano (FPU),
se ajusta más fácilmente a las variaciones de la cavidad que una
placa rígida de espuma. Desafortunadamente, la flexibilidad permite
también a la espuma combarse, aflojarse o inclinarse cuando se
abarca una cavidad amplia tal como entre vigas.
Idealmente, un panel para colocar en las
cavidades tiene una combinación de propiedades flexibles para
ajustarse a las formas, tamaños y obstáculos de la cavidad, y
propiedades rígidas para impedir el combado y aflojado del panel
cuando se disponga dentro de una cavidad. La Solicitud de Patente de
Estados Unidos núm. 09/706.110 (`110) describe un panel que
comprende una combinación de hebras de espuma unidas huecas y
sólidas (véase, página 14 líneas 7-17).
Existe una necesidad de un panel que pueda
colocarse en las cavidades que tienen diversos tamaños, formas y
obstáculos, que no sufra sin embargo, de las desventajas atribuidas
a los materiales fibrosos, espumas rígidas o espuma polimérica
flexible y que esté libre de una combinación de hebras de espuma
hueca y sólida.
La Patente alemana DE8809539U publicada el 15 de
Septiembre de 1988 describe, con referencia a la Figura 1 de la
misma, un panel aislante térmico que comprende un corazón de espuma
plástica dura con dos bordes longitudinales a los que están unidos
tiras de espuma plástica suave, deformables elásticamente. En el
uso, las dos tiras se comprimen y el panel se afianza entre dos
vigas, encontrándose las tiras contra las vigas.
La Patente alemana DE2700468B publicada el 22 de
Junio de 1978, describe un forro interno aislante térmico para un
tejado, en el que un panel aislante térmico está colocado entre las
vigas del tejado, proporcionándose tiras de aislante térmico
comprimibles entre el panel y las vigas, descansando los bordes del
panel y las tiras de aislante térmico en los elementos de soporte
fijos a las vigas.
Según la presente invención, se proporciona un
panel de construcción que comprende al menos dos dominios de panel,
en el que cada dominio de panel tiene una resistencia a la
compresión esencialmente homogénea y una resistencia a la
compresión promedio; en el que dicho panel:
- (a)
- tiene al menos dos dominios de panel que tienen diferentes resistencias a la compresión promedio;
- (b)
- está esencialmente libre de una combinación de hebras de espuma hueca y sólida;
- (c)
- tiene un espesor de panel esencialmente uniforme;
- (d)
- tiene al menos un dominio de panel ajustable que se extiende de una superficie principal a una superficie opuesta y que, cuando se comprime, reduce al menos una dimensión del panel permitiendo así al panel estar completamente insertado dentro de una cavidad definida por paredes de la cavidad;
- (e)
- tiene un corte, penetrando a una profundidad menor que el espesor del panel, que atraviesa la superficie principal o la superficie contraria a la superficie principal y facilita el doblado del panel en una configuración no plana para la inserción en dicha cavidad; y
- (f)
- tiene una recuperación de compresión que, cuando el panel se ha insertado en dicha cavidad, suministra suficiente presión contra las paredes de la cavidad para retener por fricción al panel de construcción dentro de la cavidad, siendo dicha presión de 100 Newtons-por-metro-cuadrado o más y 200.000 Newtons-por-metro-cuadrado o menor; y
en el que, si dicho panel tiene al
menos dos dominios de panel adyacentes que contienen material
fibroso con una orientación de fibra, la orientación de fibra de un
dominio del panel no es ortogonal a la orientación de la fibra de
al menos un dominio del panel
adyacente.
En una realización preferida, al menos un
dominio del panel se un dominio de panel ajustable que permite al
panel doblarse de forma reversible de una configuración plana a una
no plana.
La presente invención satisface una necesidad
proporcionando un panel que puede colocarse en cavidades que tienen
diversos tamaños, formas y obstáculos, que no sufre sin embargo, de
las desventajas atribuidas a los materiales fibrosos, espumas
rígidas o espuma polimérica flexible y que está libre de una
combinación de hebras de espuma hueca y sólida. A diferencia del
panel enseñado en el documento DE8809539U, el panel de la presente
invención tiene un corte que facilita el doblado del panel en una
configuración no plana para la inserción en una cavidad. A
diferencia del panel enseñado en el documento DE2700468B, el panel
de la presente invención no necesita el uso de elementos separados
de soporte para retenerlo dentro de la cavidad.
Como se afirma anteriormente, la presente
invención se refiere a un panel de construcción. Un "panel de
construcción" se refiere a un único artículo útil para fabricar
edificios y estructuras que contienen cavidades. Aquí, "panel de
construcción" y "panel" son intercambiables.
Un panel de construcción puede ser cualquier
forma o dimensión que tiene dos superficies opuestas, al menos una
de la que es una "superficie principal". La superficie
principal de un panel de construcción tiene un área de superficie
igual a la de la superficie mayor de área de superficie del panel.
Un panel de construcción puede tener dos superficies principales
mientras sean opuestas y no contiguas. Una superficie principal es
deseablemente un cuadrado o rectángulo, aunque puede ser de
cualquier forma, incluyendo circular. Los paneles de construcción
que tienen una superficie principal cuadrada o rectangular son
paneles de construcción cuadrados o rectangulares, respectivamente.
Preferiblemente, una superficie principal es paralela a su
superficie opuesta. La superficie o superficies contiguas a una
superficie principal o su superficie opuesta son superficies
menores, que forman un perímetro alrededor del panel de
construcción. Ejemplos de superficies menores incluyen extremos
opuestos y bordes opuestos de un panel de construcción cuadrado o
rectangular.
El "espesor del panel" es una distancia
perpendicular entre una superficie principal y su superficie
opuesta. El espesor del panel en cualquier punto de una superficie
primaria del panel de construcción es preferiblemente uno
centímetro (cm.) o mayor, más preferiblemente 2 cm. o más y puede
ser 5 cm. o mayor, 10 cm. o mayor, incluso 20 cm. o mayor. No hay
un límite funcional conocido de como puede ser el espesor de un
panel de construcción. Los paneles de construcción que tienen un
espesor de panel menor que un cm. tienden a ser demasiado delgados
para abarcar una anchura de cavidad sin combarse, aflojarse o
ambos.
Un panel de construcción puede tener contornos
en una o más superficies. Por ejemplo, una superficie principal
puede tener un diseño decorativo o un contorno funcional, tal como
protuberancias en forma de cono para la atenuación acústica. El
panel de construcción puede incluir ranuras para facilitar el ajuste
alrededor de los obstáculos dentro de una cavidad o para facilitar
el doblado del panel.
Los paneles de construcción de la presente
invención tienen un espesor de panel esencialmente uniforme. En
este documento, un panel de construcción tiene un espesor de panel
esencialmente uniforme si una diferencia en el espesor del panel
entre dos puntos cualquiera en una superficie principal de un panel
de construcción es menor que 10 por ciento (%) de un promedio del
espesor del panel en esos dos puntos o 5 milímetros (mm), si es
mayor. Preferiblemente, el panel de construcción tiene una
diferencia de espesor de panel menor que 3 mm, más preferiblemente
menor que 2 mm entre dos puntos cualquiera en el panel de
construcción.
Un panel de construcción de la presente
invención comprende además al menos dos dominios de panel. Un
"dominio de panel" es una sección de un panel de construcción
que amplía la longitud, anchura, espesor de un panel de
construcción, o una combinación de las mismas. Un dominio de panel
contiene típicamente al menos 1 por ciento, preferiblemente al
menos 2 por ciento, más preferiblemente al menos 5 por ciento, aún
más preferiblemente al menos 10 por ciento y menos de 100 por cien
de un volumen del panel de construcción. Ejemplos de dominios de
panel adecuados incluyen bandas, tiras, tapones (tales como tapones
cilíndricos que amplían el espesor de un panel de construcción) o
una de sus combinaciones. Preferiblemente, los dominios de panel son
"bandas". Las bandas son dominios de panel que atraviesan una
superficie principal de un panel de construcción. Deseablemente,
una banda también amplía el espesor del panel. Por ejemplo, una
banda puede ampliarse a través del espesor del panel y ampliarse a
extremos opuestos (la longitud) de un panel de construcción
rectangular. Los dominios de panel pueden tener cualquier forma y
tamaño y pueden variar en tamaño, forma y propiedades físicas dentro
de un panel de construcción. Preferiblemente, al menos un dominio
de panel, más preferiblemente al menos dos dominios de panel, más
preferiblemente todos los dominios de panel en un panel de
construcción, tienen una conductividad térmica de 0,1 Wattios por
metro-Kelvin (W/m*K) o menor, más deseablemente
0,065 W/m*K o menos, lo más deseablemente 0,045 W/m*K o menos.
Determinar la conductividad térmica según el método ASTM
C-518-98.
Cada dominio de panel tiene una resistencia a la
compresión esencialmente homogénea y una resistencia a la
compresión promedio. "Resistencia a la compresión esencialmente
homogénea" significa que cualquier sección del dominio de panel
que contiene 20 por ciento del volumen de dominio del panel tiene
una resistencia a la compresión promedio en cualquier dirección
dentro del 20 por ciento, preferiblemente dentro del 10 por ciento
de cualquier otra sección de dimensiones similares del dominio de
panel que contiene 20 por ciento de volumen del dominio de panel
que se comprime en la misma dirección y orientación. Medir los
valores de resistencia a la compresión según el método D1621 de la
American Society for Testing and Materials (ASTM) a menos que se
indique otra cosa. La "resistencia a la compresión promedio" es
la resistencia a la compresión promedio sobre un intervalo de
compresión de 0-50 por ciento, más preferiblemente
sobre un intervalo de compresión de 0-80 por
ciento. En este documento, los intervalos incluyen valores límite a
menos que se indique otra cosa.
Los dominios de panel pueden estar hechos de
madera, metal, cristal, goma, materiales fibrosos, espumas
inorgánicas, espumas orgánicas y sus combinaciones.
Ejemplos de materiales fibrosos incluyen colchón
de fibra, fibra de vidrio, lana mineral, colchón polimérico de
fibra, fibras carbonatadas, y lana de roca. Los paneles de
construcción pueden comprender al menos dos dominios adyacentes que
contienen material fibroso con tal que si el material fibroso tiene
una orientación de fibra, la orientación de fibra de un dominio no
sea ortogonal a la orientación de la fibra de al menos un dominio
adyacente. Por ejemplo, la Patente de Estados Unidos 4.025.680
describe un aislamiento térmico fibroso que comprende una
pluralidad de tiras paralelas colindantes de fibra con la
orientación de fibra en las tiras alternando a ángulos a la derecha
en las tiras adyacentes (véase, columna 2 líneas
5-11). Dicho material no está dentro del alcance de
la presente invención ya que la orientación de la fibra en cada tira
(o dominio de panel) está en el ángulo derecho (ortogonal) con la
orientación de la fibra de cada tira adyacente.
Preferiblemente, al menos un dominio de panel
está libre de materiales fibrosos, más preferiblemente el panel de
construcción entero está libre de materiales fibrosos. Aún más
preferiblemente, al menos un dominio de panel es una espuma
polimérica; lo más preferiblemente todos los dominios de panel en un
panel de construcción comprenden espuma polimérica.
Espumas poliméricas adecuadas incluyen las que
contienen uno o más de lo siguientes compuestos: polímeros y
copolímeros de poliestireno (PS); poliésteres, poliolefinas tales
como polietileno (PE), polipropileno (PP), copolímeros PE tales
como interpolímeros de etileno/estireno (ESI), y copolímeros PP; y
poliuretano. Las espumas poliméricas pueden contener una mezcla de
polímeros, tales como mezclas de PP y PE.
Las espumas poliméricas tienen preferiblemente
una densidad de 100 kilogramos por metro cúbico (kg/m^{3}) o
menos, más preferiblemente 50 kg/m^{3} o menos. Las espumas que
tienen una densidad mayor que 100 kg/m^{3} tienen generalmente
propiedades indeseables de aislamiento térmico. Las espumas tienen
generalmente una densidad mayor que 5 kg/m^{3}.
Las espumas poliméricas tienen un diámetro de
celda promedio. Determinar el diámetro de celda promedio midiendo
los diámetros de celda en una sección transversal de una espuma. El
diámetro de celda promedio para la espuma es un diámetro promedio
para 20 o más secciones transversales de celda seleccionadas al azar
en la sección transversal de la espuma. El diámetro de celdas no
esféricas es el promedio de la cuerda más larga y más corta a
través del centro de la sección transversal de la celda. Ver la
sección transversal de la espuma usando un microscopio óptico o
electrónico. Las espumas poliméricas útiles en esta invención tienen
preferiblemente un diámetro de celda promedio de 0,01 mm o más, más
preferiblemente 0,1 mm o más, aún más preferiblemente 0,3 mm o más.
Preferiblemente, el diámetro de celda promedio es 10 mm o menos, más
preferiblemente 4 mm o menos, aún más preferiblemente 2 mm o menos.
Una espuma que tiene un diámetro de celda promedio por debajo de
0,01 mm tiende a tener una densidad indeseablemente alta. Una espuma
que tiene un diámetro de celda promedio mayor que 10 mm tiende a
ser un pobre aislante
térmico.
térmico.
Los paneles de construcción de la presente
invención comprenden al menos dos dominios de panel que difieren en
resistencia a la compresión promedio. Medir la resistencia a la
compresión con secciones de dominio de panel similares que son de
tamaño y forma similar y comprimiendo en la misma dirección y
orientación. Preferiblemente, los dos dominios de panel difieren en
la resistencia a la compresión promedio cuando se comprime en una
dimensión que corresponde a una anchura del panel de construcción.
Deseablemente, los dos dominios de panel difieren en la resistencia
a la compresión promedio en al menos 5 por ciento, preferiblemente
al menos 10 por ciento, más preferiblemente al menos 25 por ciento,
y pueden diferir en la resistencia a la compresión promedio en 50
por ciento o más, 100 por ciento o más, incluso 200 por ciento o
más.
Al menos un dominio de panel es ajustable. Un
dominio de panel ajustable es comprimible y elástico, impartiendo
así una capacidad de compresión y recuperación de compresión al
panel de construcción. Un dominio de panel ajustable es
ventajosamente menor en la dimensión de compresión que en cualquier
otra dimensión para así impedir el combado del dominio de panel
durante la compresión.
La capacidad de compresión al 10 por ciento de
compresión caracteriza la capacidad de compresión de un dominio de
panel. Un dominio de panel ajustable tiene preferiblemente una
resistencia a la compresión al 10 por ciento de compresión de 0,1
kiloPascales (kPa) o más, más preferiblemente 0,2 kPa o más, y aún
más preferiblemente 0,3 kPa o más y 200 kPa o menos, más
preferiblemente 50 kPa o menos, aún más preferiblemente 20 kPa o
menos. Un dominio de panel que tiene una resistencia a la
compresión menor que 0,1 kPa típicamente carece de suficiente
capacidad de duración, mientras un dominio de panel que tiene
resistencia a la compresión mayor que 200 kPa es generalmente
demasiado difícil de comprimir.
El porcentaje de recuperación del 50 por ciento
de compresión caracteriza la elasticidad de un dominio de panel.
Medir el porcentaje de recuperación aplicando una fuerza de
compresión a un dominio de panel suficiente para comprimir el
dominio de panel al 50 por ciento de su espesor no comprimido.
Aliviar la fuerza de compresión y medir el espesor del dominio del
panel después de 24 horas. El espesor del dominio del panel 24 horas
después de aliviar la fuerza de compresión dividido por el espesor
sin comprimir del dominio del panel es la recuperación de
compresión para el dominio del panel. Un dominio de panel ajustable
tiene preferiblemente una recuperación de compresión de 60 por
ciento o más, más preferiblemente de 70 por ciento o más, aún más
preferiblemente de 80 por ciento o más.
Comprimir al menos un dominio de panel ajustable
en un panel de construcción reduce al menos una dimensión del panel
de construcción. Reducir una dimensión de un panel de construcción
puede permitir la inserción del panel de construcción en, por
ejemplo, una cavidad que tiene una anchura menor que la dimensión no
comprimida del panel de construcción.
El panel de construcción tiene una recuperación
de compresión cuando no se comprime más el(los)
dominio(s) de panel ajustable(s). La recuperación de
compresión de un panel de construcción suministra suficiente presión
contra las paredes de la cavidad para retener mediante fricción el
panel de construcción dentro de una cavidad. La recuperación de
compresión provocará que un panel de construcción aplique una
presión de entre 100
Newtons-por-metro-cuadrado
(N/m^{2}) o más y 200.000 N/m^{2} o menos. Preferiblemente, la
presión es 200 N/m^{2} o más, más preferiblemente 300 N/m^{2} o
más. Una presión de menos de 100 N/m^{2} es generalmente
insuficiente para retener mediante fricción un panel de
construcción dentro de una cavidad sin combado o aflojamiento.
Además, la presión es preferiblemente 50.000 N/m^{2} o menos, más
preferiblemente 30.000 N/m^{2} o menos. Los paneles de
construcción que aplican una presión mayor que 200.000 N/m^{2}
son típicamente muy difíciles de comprimir.
Dominios de panel ajustables adecuados incluyen
espuma polimérica y materiales fibrosos tales como colchón de
fibra, fibra de vidrio, fibra carbonatada y lana mineral.
Preferiblemente, el dominio de panel ajustable es una espuma
polimérica, más preferiblemente una espuma polimérica de celda
abierta. Las espumas para usar en dominios de panel ajustables
tienen deseablemente un contenido de celdas abiertas de 5 por ciento
o más, más deseablemente 10 por ciento o más, aún más deseablemente
30 por ciento o más, y lo más deseablemente 50 por ciento o más,
según el método ASTM D2856-A. Una espuma polimérica
que tiene menos de 5 por ciento de contenido de celdas abiertas a
menudo carece de una capacidad de compresión deseable.
Dominios de panel adyacentes dentro de un panel
de construcción pueden tener límites distintos, en gradiente o
variables. Dos dominios de panel adyacentes tienen un límite
distinto cuando al menos una propiedad del panel de construcción,
tal como resistencia a la compresión o densidad, cambia abruptamente
del de un dominio del panel al del otro dominio del panel. Un
cambio abrupto es uno que se da a una distancia de 0,5 cm. o menos,
preferiblemente 0,2 cm. o menos, más preferiblemente 0,1 cm. o
menos. Por ejemplo, pegar juntas dos piezas de espuma polimérica
que tienen diferentes resistencias a la compresión a lo largo de
bordes adyacentes puede crear un panel de construcción que tiene
dos dominios de panel y un límite distinto entre esos dominios de
panel. Límites distintos que separan dominios de pa-
nel en más de 0,5 cm. tienden a convertirse en límites de gradiente o límites variables, o incluso otro dominio de panel.
nel en más de 0,5 cm. tienden a convertirse en límites de gradiente o límites variables, o incluso otro dominio de panel.
De forma alternativa, dos dominios de panel
pueden tener un límite en gradiente donde al menos una propiedad
está o bien entre la de cada dominio de panel individual o cambia
gradualmente del de un dominio de panel al de un dominio de panel
adyacente. Por ejemplo, extruir dos espumas que tienen diferentes
densidades de forma que se mezclen en una interfase, puede producir
un panel de construcción que tiene un límite de gradiente que
cambia gradualmente de la densidad de un dominio de panel a la del
dominio de panel adyacente. La interfase entre dos dominios de
panel conectados con un montado constituiría también un límite en
gradiente.
Dos dominios de panel pueden tener en cambio, un
límite variable donde al menos una propiedad del panel de
construcción sea variable, aunque no cambie fácilmente a través del
límite de un dominio de panel al del otro.
Una variación de la presente invención es un
panel de construcción cuadrado o rectangular que tiene bandas. Las
bandas atraviesan preferiblemente la mayor dimensión de una
superficie principal (la longitud del panel de construcción) a la
de su superficie opuesta. Las bandas pueden extenderse
ortogonalmente de un extremo del panel de construcción al extremo
contrario, atravesar el panel de construcción en diagonal tal como
de una esquina a la esquina opuesta, o puede extenderse de un
extremo a otro de forma no lineal. Las bandas pueden ser de
cualquier forma o tamaño, aunque son preferiblemente de mayor
espesor que su anchura para evitar el combado durante la
compresión.
Una configuración de panel de construcción
deseable contiene una banda ajustable a lo largo de al menos un
borde de un panel de construcción cuadrado o rectangular. Dicha
banda es una "banda de borde ajustable". Las bandas de borde
ajustable permiten al panel de construcción ajustarse a los
obstáculos, tales como conductos y tuberías, a lo largo de las
paredes de la cavidad. Otra configuración de panel de construcción
beneficiosa comprende dominios de panel ajustables a lo largo de
los extremos del panel de construcción que pueden ajustarse a los
obstáculos que se extienden a través del extremo del panel de
construcción dentro de una cavidad. Un panel de construcción, sea
cuadrado, rectangular o de alguna otra forma, puede tener un
perímetro que comprende uno o más dominios de panel ajustables.
Otra variación del panel de construcción
cuadrado o rectangular comprende al menos una banda ajustable dentro
del panel de construcción que permite al panel de construcción
doblarse en una configuración no plana, facilitando la inserción en
una cavidad.
Una configuración de dominio de panel deseable
para los paneles de construcción de la presente invención tiene
dominios de panel ajustables y rígidos alternos, o bandas rígidas o
ajustables alternas. Un dominio de panel rígido es un dominio de
panel que tiene una mayor resistencia a la compresión promedio que
cualquier dominio de panel ajustable contiguo. Por ejemplo, un
panel de construcción cuadrado o rectangular puede tener bandas
rígidas y ajustables alternas. Las Figuras 1, 2a, 2b y 2c muestran
ejemplos de paneles de construcción que tienen dominios de panel
ajustables y rígidos alternos.
Una realización preferida de la presente
invención se describirá ahora, con referencia a los dibujos que la
acompañan en los que:
La Figura (Fig) 1 muestra un panel (no según la
presente invención) que comprende dos dominios de panel.
Las Figuras 2a, 2b y 2c muestran un ejemplo de
un panel según la presente invención habiéndose insertado en una
cavidad doblándose de forma reversible de una configuración plana a
una no plana.
La Fig 3a muestra un panel (no según la presente
invención) que tiene un dominio de panel ajustable alrededor del
perímetro del panel.
La Fig 3b muestra un panel (no según la presente
invención) que tiene múltiples dominios de panel ajustables
alrededor del perímetro del panel.
Las Figuras 4a y 4b muestran una vista en el
extremo de dos paneles (no según la presente invención), una con un
perfil de lengüeta y otra con un perfil de ranura, insertándose en
conexión en una cavidad.
Las Figuras 5a y 5b muestran un panel con dos
dominios (no según la presente invención) trabajando junto con un
panel que tiene un solo dominio de panel que abarca una cavidad.
La Fig 1 muestra un ejemplo de un panel de
construcción 10 (no según la presente invención) que tiene un
espesor de panel T y que comprende dos dominios de panel, 20 y 30.
Los dominios de panel 20 y 30 son bandas dentro del panel de
construcción 10. El dominio de panel 20 tiene una mayor resistencia
a la compresión promedio que el dominio de panel 30. Una superficie
principal 15 del panel de construcción 10 comprende las superficies
22 y 32, respectivamente, de los dominios de panel 20 y 30. La Fig 1
muestra una interfase 40 entre los dominios de panel 20 y 30 como
un límite variable. La Fig 1 muestra un borde 12 del panel de
construcción 10, que sirve también como un borde del dominio de
panel 30. El panel de construcción 10 tiene una longitud L que
iguala la del dominio de panel 30. El panel de construcción 10
tiene una anchura W.
Las Figuras 2a, 2b y 2c muestran un ejemplo de
un panel de construcción 50 según la presente invención que tiene
cinco dominios de panel 60, 70, 80, 90 y 100. Los cinco dominios de
panel son bandas del panel de construcción 50. Los dominios de
panel 60, 80, y 100 son ajustables. El dominio de panel 80 permite
al panel de construcción 50 doblarse en una configuración no plana.
La Fig 2a muestra el panel de construcción 50 y la cavidad 115. La
anchura W' del panel de construcción 50 es mayor que el espacio
entre las paredes de la cavidad 110 y 120, que definen la cavidad
115. La Fig 2b muestra el panel de construcción 50 después de
doblarse en una configuración no plana para la inserción en la
cavidad 115. Aplicar la fuerza F contra el dominio de panel 80
devuelve al panel de construcción 50 a una configuración plana
dentro de la cavidad 115, comprimiendo los dominios de panel 60, 80
y 100. La Fig 2c muestra el panel de construcción 50 dentro de la
cavidad 115.
Los paneles de construcción de la presente
invención incluyen al menos un corte atravesando la superficie
principal o una superficie opuesta a la superficie principal y que
se extiende a una profundidad menor que el espesor del panel.
Dichos cortes facilitan el doblado de un panel de construcción en
una configuración no plana para la inserción en una cavidad. Las
Figuras 2a, 2b y 2c también muestran dicho corte 82 en el dominio
de panel 80. La Fig 2b muestra el corte 82 abierto ligeramente
cuando el panel de construcción 50 se dobla en una configuración no
plana, facilitando así el doblado del panel de construcción 50.
La Fig 3a muestra un panel 130 (no según la
presente invención) con dos dominios de panel 132 y 134. El dominio
de panel 134 es un dominio de panel ajustable dispuesto alrededor
del perímetro del panel de construcción 130. La Fig 3a muestra un
dominio de panel 134 como una sola pieza, aunque también puede
consistir en múltiples piezas. La Fig 3b muestra un panel de
construcción 140 similar (no según la presente invención) que tiene
un dominio de panel 142 y múltiples dominios de panel ajustables
144, 146, 148 y 150 alrededor del perímetro del panel de
construcción 140.
Los paneles de construcción pueden tener un
perfil de lengüeta o de ranura al menos en una superficie menor. Un
perfil de lengüeta contiene una lengüeta y, preferiblemente, uno o
dos hombros. De forma similar, un perfil de ranura contiene una
ranura y, preferiblemente, uno o dos hombros. Una lengüeta en un
panel de construcción se coloca ventajosamente en una ranura en un
panel de construcción adyacente para formar una juntura entre
paneles de construcción. Cualquier forma de lengüeta y ranura es
factible, aunque son beneficiosas las formas redondeadas,
permitiendo a la lengüeta de un panel de construcción enrollarse en
la ranura de otro panel de construcción. Los hombros ayudan a
evitar que la lengüeta de un panel de construcción se salga de la
ranura de un panel de construcción adyacente, provocando así el
combado o aflojamiento en la juntura entre los dos paneles de
construcción. Los hombros, si están presentes, consisten en más de
cero por ciento, preferiblemente 5 por ciento o más, más
preferiblemente 10 por ciento o más del espesor del panel y
deseablemente 95 por ciento o menos, preferiblemente 80 por ciento
o menos y más preferiblemente 60 por ciento o menos del espesor del
panel. Si los hombros consisten en más del 95 por ciento del espesor
del panel, la lengüeta tiende a romperse fácilmente.
Las Figuras 4a y 4b muestran una vista de un
extremo de dos paneles de construcción 160 y 170 (no según la
presente invención), y una cavidad 185, definida por paredes de
cavidad 180 y 190. El panel de construcción 160 comprende un
dominio de panel ajustable 162 y un dominio de panel rígido 163 con
un perfil de lengüeta que comprende una lengüeta 164 y unos hombros
166 y 168. El panel de construcción 170 comprende un dominio de
panel ajustable 172 y un dominio de panel rígido 173 con un perfil
de ranura que comprende una ranura 174 y unos hombros 176 y 178.
Los paneles de construcción 160 y 170 se insertan mediante conexión
en la cavidad 185 situando los dominios de panel ajustables 162 y
172 contra las paredes de la cavidad 180 y 190, respectivamente, y
moviendo la lengüeta 164 en la ranura 174 mientras se aplica la
fuerza F' contra los dominios de panel rígido 163 y 173. La Fig 4b
muestra los paneles de construcción 160 y 170 insertados en conexión
en la cavidad 185 con dominios de panel ajustables 162 y 172
comprimidos ligeramente.
Generalmente, cuando do o más paneles de
construcción están contiguos uno al otro dentro de una cavidad, la
presión resultante de la resistencia de los dominios de panel
comprimidos es suficiente para mantener contiguos los paneles de
construcción. Sin embargo, los bordes contiguos de dos paneles de
construcción contiguos pueden tener un adhesivo entre ellos para
evitar que los paneles de construcción se separen. De manera
similar, aplicar cinta adhesiva o cualquier tipo de cierre a lo
largo de superficies principales de paneles de construcción
contiguos y a través de bordes contiguos, puede ayudar a evitar que
los paneles de construcción se separen.
Un método adecuado para preparar paneles de
construcción de la presente invención es uniendo dominios de panel
discretos, tales como piezas diferentes de espuma polimérica o
combinaciones de espuma polimérica y materiales fibrosos, para
formar un solo panel de construcción. Un experto puede identificar
un número de medios adecuados para unir dos dominios de panel que
incluyen cinta de doble lado, adhesivos de epoxi o poliuretano,
adhesivos de látex, bisagras y cables insertados en y posiblemente
a través de dominios de panel contiguos. Soldar por fusión dominios
de panel polimérico juntos usando calor o disolventes es también
aceptable.
Otro método adecuado para preparar paneles de
construcción de la presente invención es modificar química,
mecánica o tanto química como mecánicamente, al menos un dominio
dentro de un panel de construcción que inicialmente tiene una
resistencia a la compresión esencialmente homogénea. Por ejemplo,
combar o romper paredes de celda o perforar, unir o eliminar partes
de un dominio de panel de espuma polimérica tiende a disminuir la
resistencia a la compresión de ese dominio de panel. Las uniones
dentro de un dominio de panel pueden ser o bien en un plano o
perpendicular a un plano de compresión y además disminuir la
resistencia a la compresión del dominio de panel. Las uniones en el
plano de compresión pueden dar lugar a combados localizados del
dominio de panel. Modificar químicamente un dominio de panel de una
espuma polimérica puede crear dominios de panel de diferentes
resistencias a la compresión. Por ejemplo, añadir un plastificador a
una espuma polimérica tiende a disminuir su resistencia a la
compresión, mientras que añadir un agente reticulante tiende a
aumentar la resistencia a la compresión de la espuma. Las
modificaciones químicas y mecánicas son además útiles para crear
dominios de diferentes resistencias a la compresión diferentes en
paneles de construcción que no tiene una resistencia a la
compresión inicial esencialmente homogénea.
Aún otro método aceptable para preparar un panel
de construcción de la presente invención es fabricando
simultáneamente los dominios de panel de tal manera que los
dominios de panel adyacentes se unan durante la fabricación. Por
ejemplo, coextruir diferentes espumas poliméricas a través de
troqueles adyacentes uno del otro tal que, durante la expansión,
las espumas poliméricas contacten una con otra y se unan en una
juntura donde se de el contacto. Las diferentes espumas forman
entonces diferentes dominios de panel en un panel de construcción de
espuma polimérica.
De manera similar, la tecnología de espuma de
hebras unidas es aceptable para preparar paneles de construcción de
la presente invención. De hecho, la tecnología de espuma de hebras
unidas tiene ventajas únicas sobre otras tecnologías de espumas en
la preparación de paneles de construcción.
La tecnología de espuma de hebras unidas implica
extruir un gel espumable a través de un troquel que comprende
múltiples agujeros para hacer espuma de una espuma de hebras. Las
"hebras" se extruyen a través de los agujeros, se expanden y
se enlazan las unas a las otras creando una estructura, tal como un
panel de construcción, que comprende hebras de espuma múltiple. Una
estructura de espuma que comprende un número de hebras de espuma
unidas es una espuma de hebras. Cada hebra tiene una piel y un
corazón. La piel se envuelve alrededor del corazón y tiene una
mayor densidad que el corazón. Las hebras típicamente enlazan juntas
ya que sus pieles se unen durante la expansión. El uso de un
adhesivo para unir hebras juntas o ayudar a asistir la unión de
hebras también es aceptable.
La resistencia a la compresión de una espuma de
hebras es una función de muchos parámetros. En este documento, la
resistencia a la compresión corresponde a la resistencia a la
compresión durante la compresión radial de hebras cuando se hace
referencia a la espuma de hebras. Por ejemplo, una espuma de hebras
que tiene un número dado de hebras por área de sección transversal
tiene típicamente una mayor resistencia a la compresión que una
espuma de hebras que tiene menos hebras por área de sección
transversal. Una razón posible para una mayor resistencia a la
compresión en la espuma de hebras que tiene más hebras por área de
sección transversal es que más hebras corresponden a más piel en
una sección transversal de la espuma de hebras. La piel establece
una estructura de soporte a través de la sección transversal de la
espuma de hebras que resiste la compresión.
Los espacios entre hebras también disminuyen una
resistencia a la compresión de la espuma de hebras. Los espacios
entre hebras se forman cuando las hebras son suficientemente
pequeñas o están espaciadas suficientemente lejos para que las
hebras vecinas toquen una cualquiera solo periódicamente mientras se
expande. Los sitios donde las hebras no tocan permanecen como
vacíos entre hebras. Estos vacíos son espacios entre hebras. Los
espacios entre hebras reducen las resistencias a la compresión de
una espuma de hebras, dejando a los hebras comprimirse en los
espacios en vez de en una hebra vecinal.
Un experto con conocimientos normales de la
técnica puede identificar, sin hacer experimentación, muchas formas
de preparar espumas de hebras que tengan diferentes resistencias a
la compresión.
Modificar un troquel a través del que se
extruyen las hebras de espuma, puede modificar muchos parámetros de
la espuma de hebras, incluyendo la resistencia a la compresión de
una espuma de hebras. Un troquel tiene típicamente un número de
agujeros por unidad de área. Los agujeros tienen una cierta forma,
tamaño y una cierta orientación en el troquel. Para un gel
espumable dado extruido a través del troquel para formar una espuma
de hebras, el número de agujeros por unidad de área en el troquel
indica el número de hebras por unidad de área de sección
transversal en la espuma de hebra resultante. La forma del agujero
indica la forma de las hebras de espuma. El tamaño del agujero
indica el tamaño de la hebra. La orientación del agujero indica la
orientación entre hebras en la espuma de hebras.
Extruir un gel espumable a través de un troquel
que tiene dos o más secciones que difieren en al menos uno de los
siguientes: número de agujeros por unidad de área, formas de los
agujeros y los espaciados de los agujeros, puede crear una espuma
de hebras que tiene diferentes dominios de panel. Por ejemplo, una
sección de un troquel puede tener un número específico de agujeros
por unidad de área y una sección adyacente del troquel puede tener
menos agujeros por unidad de área. Expandir un gel espumable a
través de dicho troquel creará un panel de construcción de espuma
de hebras que tiene un dominio de panel de un número específico de
hebras por área de sección transversal unido a otro dominio de
panel que tiene menos hebras por área de sección transversal. El
domino de panel que tiene menos hebras por área de sección
transversal tendrán una menor resistencia a la compresión que el
dominio de panel que tiene más hebras por área de sección
transversal.
Las hebras de espuma pueden ser sólidas o
huecas. Las hebras sólidas tienen espuma a través de la sección
transversal total de la hebra. Las hebras huecas tienen espuma sólo
alrededor de una circunferencia de la sección transversal de la
hebra de manera que el centro de la sección transversal de la hebra
no contiene espuma. Las hebras huecas y su preparación se describen
adicionalmente en la Solicitud de Patente de Estados Unidos número
09/706.110 (`110) (véase, página 2 línea 30 hasta la página 5 línea
17). Las hebras huecas tienden a tener una menor resistencia a la
compresión cuando se comprime de forma radial que las hebras
sólidas. Los paneles de construcción de la presente invención
pueden contener hebras huecas o hebras sólidas, pero están
esencialmente libres de una combinación de hebras huecas y sólidas.
Un panel de construcción está esencialmente libre de una
combinación de hebras huecas y sólidas si la diferencia entre el
número de hebras de espuma sólida y el número de hebras de espuma
hueca es mayor que 90 por ciento, preferiblemente mayor que 95 por
ciento, más preferiblemente mayor que 98 por ciento del número
total de hebras.
La espuma polimérica de hebras comprende
típicamente al menos un polímero orgánico para preparar la espuma
polimérica de hebras. Los polímeros orgánicos incluyen polímeros
aromáticos de alquileno, poliolefinas, polímeros aromáticos de
alquileno modificado como goma, copolímeros aromáticos de alquileno,
polímeros y copolímeros aromáticos de alquileno hidrogenado,
homopolímeros y copolímeros de alfa-olefinas o
mezclas de los polímeros precedentes con una goma. Polímeros
preferidos incluyen homopolímeros y copolímeros de PP, PE y PS,
incluyendo ESI.
Los paneles de construcción de la presente
invención pueden trabajar en conjunto con paneles de construcción
fuera del alcance de la presente invención para abarcar una cavidad.
Las Figuras 5a y 5b muestran paneles de construcción 220 y 230
(ninguno según la presente invención) funcionando en conjunto para
abarcar la cavidad 205. El panel de construcción 220 contiene los
dominios de panel 222 y 224. El dominio de panel 222 es ajustable.
El panel de construcción 230 contiene un solo dominio de panel 232
que tiene los bordes opuestos 234 y 236. La Fig 5a muestra los
paneles de construcción 220 y 230 insertándose en la cavidad 205,
con un dominio de panel 222 contra la pared de la cavidad 200 y el
borde 234 del dominio de panel 232 contra la pared de la cavidad
210. Colocar el borde 226 del panel de construcción 220 contra el
borde 236 del panel de construcción 230 y aplicar la fuerza F''
contra los bordes 226 y 236 para colocar los paneles de construcción
220 y 230 en la cavidad 205. El dominio de panel 222 comprime como
los paneles de construcción en la cavidad 205. La Fig 5b muestra
paneles de construcción 220 y 230 dentro de la cavidad 205.
Un panel de construcción de la presente
invención puede conectarse al menos a otro panel de construcción,
que puede o no estar dentro del alcance de esta invención, usando al
menos una bisagra para crear un panel de construcción con bisagra.
Un panel de construcción con bisagra es capaz de doblarse de forma
reversible en la(s) bisa-
gra(s) para adoptar una configuración no plana para la inserción en una cavidad. De manera similar, al menos un dominio de panel puede conectarse al menos con otro dominio de panel por medio de al menos una bisagra. Bisagras adecuadas incluyen polímero doblable o tiras metálicas, películas de polímero o metal, o mecanismos reales diseñados para conectar estructuras en forma de bisagra. Las bisagras pueden unirse a las superficies principales de los paneles de construcción o dominios de panel adyacentes, unirse a superficies menores de paneles de construcción o dominios de panel adyacentes, o entrar en paneles de construcción o dominios de panel contiguos. Una variación del panel de construcción incluye una bisagra entre uno o dos dominios de panel ajustables, donde sobre una inserción del panel de construcción en una cavidad, el(los) dominio(s) de panel ajustable(s) se comprimen y conforman alrededor de la bisagra para poner en contacto fuertemente el dominio de panel al que está conectada por
bisagra.
gra(s) para adoptar una configuración no plana para la inserción en una cavidad. De manera similar, al menos un dominio de panel puede conectarse al menos con otro dominio de panel por medio de al menos una bisagra. Bisagras adecuadas incluyen polímero doblable o tiras metálicas, películas de polímero o metal, o mecanismos reales diseñados para conectar estructuras en forma de bisagra. Las bisagras pueden unirse a las superficies principales de los paneles de construcción o dominios de panel adyacentes, unirse a superficies menores de paneles de construcción o dominios de panel adyacentes, o entrar en paneles de construcción o dominios de panel contiguos. Una variación del panel de construcción incluye una bisagra entre uno o dos dominios de panel ajustables, donde sobre una inserción del panel de construcción en una cavidad, el(los) dominio(s) de panel ajustable(s) se comprimen y conforman alrededor de la bisagra para poner en contacto fuertemente el dominio de panel al que está conectada por
bisagra.
Los dominios de panel, incluso paneles de
construcción enteros, pueden incluir revestimientos en al menos una
superficie, particularmente una superficie principal. Revestimientos
adecuados incluyen películas poliméricas, láminas y hojas metálicas
(tal como hojas de aluminio), papel, materiales tejidos o no tejidos
que incluyen fibra de vidrio y tejido, y sus combinaciones. Dichos
revestimientos pueden proporcionar propiedades adicionales de
barrera de aire a un panel de construcción, pueden actuar como una
bisagra entre dominios de panel, pueden mejorar la naturaleza
decorativa del panel de construcción y ayudar a impedir que el panel
de construcción se combe o afloje. Los revestimientos pueden,
aunque no necesitan, cubrir una superficie entera de un panel de
construcción.
Muchas configuraciones de panel de construcción
son concebibles dentro de alcance de la presente invención. Por
ejemplo, un panel de construcción de espuma que comprende una única
espuma, puede tener tapones cilíndricos de otra espuma (o algún
otro material de dominio de panel), que tiene o bien una mayor o
menor resistencia a la compresión que el panel de construcción de
espuma, dispuesto a través del espesor de la espuma en un diseño
específico para dirigir la compresión de una espuma bajo presión. De
forma alternativa, los paneles de construcción que comprenden un
material de dominio principal pueden tener secciones afiladas o
hundidas que están rellenas con un material de dominio distinto al
material de dominio de panel principal. Un experto puede concebir
muchas configuraciones diferentes que caen dentro del alcance de la
presente invención.
Los paneles de construcción de la presente
invención son útiles como aislantes térmicos, atenuadores y
aislantes acústicos, decoraciones, o simplemente para rellenar una
cavidad para, por ejemplo, impedir que los insectos o roedores
entren en la cavidad. Los paneles de construcción son
particularmente útiles para colocar dentro de cavidades de paredes
y tejado en casas, garajes y otras construcciones. Los paneles de
construcción de la presente invención son también útiles para
colocar dentro de las cavidades de las paredes de, por ejemplo,
envases aislantes
portátiles.
portátiles.
Los siguientes ejemplos describen además la
invención y no limitan de ninguna forma el alcance. Determinar los
valores de resistencia a la compresión (estrés) usando la Norma
Europea (EN) 826, o como se indique de otra manera. Determinar la
conductividad térmica según el documento EN 28301 a 10ºC.
Ejemplos (Ej.) 1 y
2
El Ej. 1 ilustra un panel de construcción de la
presente invención que se origina a partir de un solo panel de
espuma de hebras. El Ej. 1 contiene un dominio de panel ajustable
que no está a lo largo de un borde del panel.
El Ej. 2 ilustra un panel de construcción de la
presente invención similar al Ej. 1 que comprende además un dominio
de panel ajustable en bordes de panel opuestos ("bandas de borde
ajustable"). El Ej. 2 es similar al panel en la Fig 2a y 2b. El
Ej. 2 puede ajustarse a obstáculos de mayor diámetro en la pared de
una cavidad que un panel similar libre de bandas de borde
ajustable, tal como en el Ej. 1.
Preparar el Ej. 1 y el Ej. 2 usando paneles de
espuma de hebras unidas basadas en poliolefina (tal como la espuma
polimérica de 12-20 PROPEL™, PROPEL es una marca
registrada de The Dow Chemical Company) de 130 cm. de largo, 60 cm
de ancho y 10 cm de espesor. Crear un dominio de panel ajustable en
el Ej. 1 y Ej. 2 perforando a través de la espuma en una banda de
anchura de 10 cm a través del centro del panel de construcción.
Perforar pinchando con una aguja usando agujas de 2 mm de diámetro
colocadas a 5 mm a lo largo de los ejes ortogonales. Crear bandas
de borde ajustable en el Ej. 2 perforando un dominio de panel de 5
cm de ancho a lo largo de los ejes del Ej. 2, usando el mismo
procedimiento de pinchado con aguja que cuando se forma la banda
ajustable de anchura de 10 cm. Los dominios de panel no perforados
en el Ej. 1 y Ej. 2 son dominios de panel rígidos. Ambos Ej. 1 y 2
ilustran los paneles de construcción que tienen dominios de panel
que son bandas.
La Tabla 1 muestra la resistencia a la
compresión para los dominios de panel rígidos y ajustables de los
Ej. 1 y 2. El porcentaje de tensión corresponde a porcentaje de
compresión.
Dominio de Panel | 10% de | 25% de | 50% de | 70% de | 90% de |
Tensión | Tensión | Tensión | Tensión | Tensión | |
Rígido | 23,3 | 29,0 | 72,8 | 123 | 294 |
Ajustable | 12,5 | 20,8 | 33,6 | 54,8 | 191 |
\vskip1.000000\baselineskip
Modificar adicionalmente el dominio de panel
ajustable de anchura de 10 cm cortando una raja de
90-95 mm de profundidad a lo largo de la longitud
del dominio del panel, generalmente en el centro de la dimensión
anchura, usando un filo caliente.
Crear una cavidad de prueba colocando dos
travesaños paralelos uno respecto del otro y una distancia
específica de separación, con una superficie plana principal de un
travesaño de cara a una superficie plana principal del otro
travesaño. El volumen entre los dos travesaños define la cavidad con
el espaciado de travesaño definiendo la anchura de la cavidad. La
superficie de cada travesaño tiene una anchura (definiendo la
profundidad de la cavidad) de más de 10 cm. Inclinar los travesaños
para que así la cavidad esté a un ángulo de 45 grados, respecto a
la horizontal, para simular una pendiente de tejado.
Colocar un objeto cilíndrico de un diámetro
específico a lo largo de las superficies planas principales de un
travesaño. El objeto simula, por ejemplo, un cable, conducto o
tubería a lo largo de un travesaño o vigueta.
Colocar o bien el Ej. 1 o el Ej. 2 en la cavidad
doblando primero el panel de construcción a lo largo del corte en
la banda ajustable de anchura de 10 cm, insertando los bordes del
panel en la cavidad y contra las superficies del travesaño, y
después presionando a lo largo del corte hasta que el panel de
construcción esté totalmente dentro de la cavidad (véase, por
ejemplo, las Figuras 2a y 2b). Tanto el Ej. 1 como el 2 ajustan
fuertemente en la cavidad sin combarse cuando el espaciado del
travesaño está entre 60 cm y 56 cm. El combado se da en el panel de
construcción cuando el espaciado es menor que 56 cm, con combado más
evidente en la banda ajustable de anchura de
10 cm.
10 cm.
El Ej. 1 se ajusta a un objeto cilíndrico que
tiene un diámetro de 5 mm o menos, formando un sello muy fuerte con
el travesaño. El Ej. 1 no forma un sello muy fuerte alrededor del
objeto cilíndrico que tiene un diámetro de 10 mm o más.
El Ej. 2 se ajusta a un objeto cilíndrico que
tiene un diámetro de 15 mm, formando un sello muy fuerte con el
travesaño.
Ej.
3
El Ej. 3 ilustra un panel de construcción de la
presente invención que contiene un dominio de panel ajustable de
espuma de poliuretano. El Ej. 3 ilustra además una ventaja de tener
una banda de borde ajustable para ajustarse alrededor de objetos en
una pared de la cavidad. El Ej. 3 tiene una estructura similar a la
del panel de construcción en las Figuras 2a y 2b. Los dominios de
panel en el Ej. 3 son ejemplos de bandas.
Cortar dos dominio rígidos de 130 cm de largo,
20 cm de ancho y 10 cm de espesor de una plancha de espuma PS, tal
como el aislamiento de espuma polimérica STYROFOAM® Roofmate SL
(STYROFOAM es una marca registrada de The Dow Chemical Company).
Cortar tres bandas ajustables de 130 cm de largo y 10 cm de espesor,
dos de ellas de 5 cm de ancho y una de ellas de 10 cm de ancho, a
partir de una espuma de poliuretano flexible (PU) (tal como la
espuma PU 16F de Metzeler Mousse). Adherir los dominios de panel
juntos usando un adhesivo epoxi de dos partes a lo largo de los
bordes de 130 cm de largo y 10 cm de espesor para crear un panel de
construcción que tiene dimensiones similares al Ej. 2 y que tiene
la siguiente orientación de dominio de panel:
5 cm de espuma PU/espuma PS/10 cm
de espuma PU/espuma PS/5 cm de espuma
PU
La Tabla 3 muestra el perfil de resistencia a la
compresión para la espuma PU. Por comparación, la resistencia a la
compresión para la espuma PS es 229 kPa de rendimiento.
10% de Tensión | 25% de Tensión | 50% de Tensión | 70% de Tensión | 90% de Tensión |
5,07 | 5,47 | 5,77 | 8,72 | 61,96 |
Insertar el Ej. 3 en la cavidad de prueba usando
el procedimiento descrito en los Ej. 1 y 2. El Ej. 3 se coloca en
las cavidades que tienen un espaciado de 60 cm a 56 cm sin combarse
y se ajusta muy fuerte alrededor de un objeto cilíndrico que tiene
un diámetro de 15 mm en una superficie plana principal de la pared
de la cavidad.
Ej.
4
Hacer un panel de construcción como se describe
para el Ej. 3 excepto en el uso de una espuma de poliuretano rígido
en vez de espuma PS. La espuma de poliuretano rígido tiene una
densidad de 35 kg/m^{3}, según la norma EN1602, una resistencia a
la compresión de 146 kPa de rendimiento, y una conductividad térmica
de 19 miliwattios por metro-Kelvin (mW/m*K).
El Ej. 4 se realiza de manera similar al Ej. 3 e
ilustra además un panel de construcción de la presente invención
que comprende espuma de poliuretano. La conductividad térmica de la
espuma de poliuretano dura hace de este un panel de construcción
térmicamente aislante particularmente atractivo.
Ej.
5
El Ej. 5 ilustra un panel de construcción todo
de fibra de la presente invención.
Cortar un pedazo de lana de roca que tenga una
densidad de 55 kg/m^{3} (tal como aislamiento ROCKPLUS™, ROCKPLUS
es una marca registrada de Rockwool) en un panel de 130 cm de largo,
60 cm de ancho y 10 cm de espesor. Comprimir una banda ajustable de
10 cm de ancho, el total de 130 cm de longitud a través del centro
del panel al 20 por ciento de su espesor original usando o bien un
rodillo o una prensa hidráulica. Comprimir el panel elastifica la
estructura de lana de roca, creando un dominio ajustable. El panel
asume una configuración de banda rígida/banda ajustable/banda
rígida. Este panel en el Ej. 5.
La Tabla 4 muestra las resistencias a la
compresión de las bandas no comprimidas (rígidas) y la banda
comprimida (ajustable).
Dominio de Panel | 5% de Tensión | 10% de Tensión | 25% de Tensión | 50% de Tensión |
No Comprimida (rígida) | 2,5 | 5,2 | 9,9 | 18 |
Comprimida (ajustable) | 1,1 | 1,4 | 2,9 | 16 |
El Ej. 5 ajusta de manera segura con un espacio
de cavidad de 57 cm usando el aparato de prueba de la pared de
cavidad del Ej. 1.
Claims (10)
1. Un panel de construcción que comprende al
menos dos dominios de panel, en el que cada dominio tiene una
resistencia a la compresión esencialmente homogénea y una
resistencia a la compresión promedio; en el que dicho panel:
- (a)
- tiene al menos dos dominios de panel que tienen diferentes resistencias a la compresión promedio;
- (b)
- está esencialmente libre de una combinación de hebras de espuma hueca y sólida;
- (c)
- tiene un espesor de panel esencialmente uniforme;
- (d)
- tiene al menos un dominio de panel ajustable que se extiende de una superficie principal a una superficie opuesta y que, cuando se comprime, reduce al menos una dimensión del panel permitiendo así al panel estar completamente insertado dentro de una cavidad definida por paredes de la cavidad;
- (e)
- tiene un corte, penetrando a una profundidad menor que el espesor del panel, que atraviesa la superficie principal o la superficie opuesta a la superficie principal y facilita el doblado del panel en una configuración no plana para la inserción en dicha cavidad; y
- (f)
- tiene una recuperación de compresión que, cuando el panel se ha insertado en dicha cavidad, suministra suficiente presión contra las paredes de la cavidad para retener por fricción al panel de construcción dentro de la cavidad, siendo dicha presión de 100 Newtons-por-metro-cuadrado o más y 200.000 Newtons-por-metro-cuadrado o menor; y
2. El panel de la reivindicación 1, en el que
cada dominio de panel comprende una espuma polimérica.
3. El panel según las reivindicaciones 1 o 2, en
el que al menos un dominio de panel es un dominio de panel
ajustable que permite al panel doblarse de forma reversible de una
configuración plana a una no plana.
4. El panel según cualquier reivindicación de 1
a 3, en el que el panel tiene dominios de panel ajustable y rígido
de forma alterna.
5. El panel según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, en el que los dominios de panel son
bandas.
6. El panel según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, en el que al menos un dominio de panel
comprende hebras de espuma polimérica unidas.
7. El panel según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, en el que al menos un dominio de panel es
una espuma polimérica que tiene un contenido de celdas abiertas de 5
por ciento o más, según el método D2856-A de la
American Society for Testing and Materials.
8. El panel según la reivindicación 7, en el que
el diámetro de celda promedio de la espuma está dentro de un
intervalo de 0,1 milímetros a 4 milímetros, la densidad de la espuma
está dentro de un intervalo de 5 kilogramos por metro cúbico a 50
kilogramos por metro cúbico, y en el que la espuma tiene un
contenido de celdas abiertas de 50 por ciento o mayor, según el
método D2856-A de la American society for Testing
and Materials.
9. El panel según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, en el que al menos una superficie principal
contiene un diseño decorativo, contorno funcional o tanto un diseño
decorativo como un contorno funcional.
10. El panel según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 9, en el que dicho panel es cuadrado o
rectangular y en el que dicho panel contiene al menos una banda de
borde ajustable.
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